转子盘心同心度测量方法技术

本发明专利技术涉及一种转子盘心同心度测量方法，包括以下步骤：测量高压压气机转子前轴颈基准C的径向跳动数据R1；测量安装在高压压气机转子后轴颈上的篦齿盘的盘心径向跳动数据R2和篦齿盘的端面跳动数据T2；将高压压气机转子装配至静子机匣，将高压涡轮转子装配至高压压气机转子，其中，高压涡轮转子的前轴颈与高压压气机转子的后轴颈连接；测量高压涡轮转子后轴颈基准D的径向跳动数据R3；测量篦齿盘的盘心径向跳动数据R2d和篦齿盘的端面跳动数据T2d；通过算法得到篦齿盘的盘心相对于高压压气机转子的前轴颈基准和高压涡轮转子的后轴颈基准的同心度，提高了篦齿盘同心度的测量精度。提高了篦齿盘同心度的测量精度。提高了篦齿盘同心度的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
转子盘心同心度测量方法


[0001]本专利技术涉及航空航天
，尤其涉及一种转子盘心同心度测量方法。

技术介绍

[0002]在航空发动机总装装配过程中，当完成高压涡轮转子装配至高压压气机转子后，需要以前轴颈和后轴颈支点为基准，对篦齿盘心进行跳动测量，得到篦齿盘盘心相对于前后基准的同心度，如图1所示，这里定义前轴颈基准为C，后轴颈基准为D。然而，测量过程中高压转子的支撑状态为竖直状态，受基准C和D两处支撑的角摆影响，高压转子的转轴并不能沿固定转轴转动，且转动轴线并非发动机工作状态转轴，这就导致传统方法(用轴承固定基准C和用滚轮固定基准D)无法获取准确的篦齿盘心相对于前后基准的同心度，整体测量结构将导致测量结果产生重大误差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一些实施例提出一种转子盘心同心度测量方法，用于缓解转子盘心同心度测量误差较大的问题。
[0004]本专利技术的一些实施例提供了一种转子盘心同心度测量方法，其包括以下步骤：
[0005]测量高压压气机转子前轴颈基准C的径向跳动数据R1；
[0006]测量安装在高压压气机转子后轴颈上的篦齿盘的盘心径向跳动数据R2和篦齿盘的端面跳动数据T2；
[0007]将高压压气机转子装配至静子机匣，将高压涡轮转子装配至高压压气机转子，其中，高压涡轮转子的前轴颈与高压压气机转子的后轴颈连接；
[0008]测量高压涡轮转子后轴颈基准D的径向跳动数据R3；
[0009]测量篦齿盘的盘心径向跳动数据R2d和篦齿盘的端面跳动数据T2d；
[0010]以篦齿盘的盘心径向跳动数据R2和篦齿盘的端面跳动数据T2建立坐标系O
‑
XYZ；将基准C的径向跳动数据R1按建立坐标系过程中产生的位姿矩阵进行转换，转换到所建立的坐标系O
‑
XYZ，得到径向跳动数据R1在坐标系O
‑
XYZ下的跳动值
X
R1；
[0011]以篦齿盘的盘心径向跳动数据R2d和篦齿盘的端面跳动数据T2d建立坐标系O
‑
UVW；将基准D的径向跳动数据R3按建立坐标系过程中产生的位姿矩阵进行转换，转换到所建立的坐标系O
‑
UVW，得到径向跳动数据R3在坐标系O
‑
UVW下的跳动值
U
R3；
[0012]经验证，坐标系O
‑
XYZ与坐标系O
‑
UVW重合；
[0013]将
X
R1与
U
R3连接成一条直线，直线与坐标系O
‑
UVW的UV面具有第一交点，第一交点与坐标系O
‑
UVW的原点的距离即为同心度辐值；或者，直线与坐标系O
‑
XYZ的XY面具有第二交点，第二交点与坐标系O
‑
XYZ的点的距离即为同心度辐值；
[0014]同心度偏角为第一交点与坐标系O
‑
UVW中的U轴的夹角再加180
°
；或者，同心度偏角为第二交点与坐标系O
‑
XYZ中的X轴的夹角再加180
°
。
[0015]在一些实施例中，建立坐标系O
‑
XYZ的方法包括：采用最小二乘法对篦齿盘的盘心
径向跳动数据R2进行拟合，拟合出的圆心为坐标系O
‑
XYZ的原点。
[0016]在一些实施例中，所述采用最小二乘法对篦齿盘的盘心径向跳动数据R2进行拟合，采用如下公式实现：
[0017][0018]其中，f为最小二乘函数；
[0019]x
O(1)为原点
x
O的x坐标；
[0020]x
O(2)为原点
x
O的Y坐标；
[0021]r为篦齿盘的盘心径向跳动测量位置与转子的中轴线的距离；
[0022]θ为篦齿盘的盘心径向跳动对应的角度。
[0023]在一些实施例中，建立坐标系O
‑
XYZ的方法还包括：将篦齿盘的端面跳动数据T2结合最小二乘法拟合平面，以平面法向量为Z轴，以篦齿盘的径向跳动的起始测量点所在的方向为X轴。
[0024]在一些实施例中，所述将篦齿盘的端面跳动数据T2结合最小二乘法拟合平面，采用如下公式实现：
[0025][0026]式中，g为最小二乘函数；
[0027]x
Z(1)为
x
Z矢量的x坐标；
[0028]x
Z(2)为
x
Z矢量的y坐标；
[0029]x
Z(3)为
x
Z矢量的z坐标；
[0030]R为篦齿盘的端面跳动测量位置与转子的中轴线的距离；
[0031]β为篦齿盘的端面跳动对应的角度。
[0032]在一些实施例中，建立坐标系O
‑
UVW的方法包括：采用最小二乘法对篦齿盘的盘心径向跳动数据R2d进行拟合，拟合出的圆心为坐标系O
‑
UVW的原点。
[0033]在一些实施例中，建立坐标系O
‑
UVW的方法还包括：将篦齿盘的端面跳动数据T2d结合最小二乘法拟合平面，以平面法向量为W轴，以篦齿盘的径向跳动的起始测量点所在的方向为U轴。
[0034]在一些实施例中，第一交点与坐标系O
‑
UVW的原点的距离P即为同心度辐值，其中，
[0035]在一些实施例中，同心度偏角α为第一交点与坐标系O
‑
UVW中的U轴的夹角再加180
°
，其中，α＝arctan(v/u)+180
°
。
[0036]基于上述技术方案，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0037]在一些实施例中，将高压压气机转子与高压涡轮转子装配前，测量的高压压气机转子的前轴颈基准的径向跳动数据及篦齿盘的盘心径向跳动数据和篦齿盘的端面跳动数据结合在高压压气机转子与高压涡轮转转配后，测量的高压涡轮转子后轴颈基准的径向跳动数据、篦齿盘的盘心径向跳动数据和端面跳动数据，通过算法得到篦齿盘的盘心相对于高压压气机转子的前轴颈基准和高压涡轮转子的后轴颈基准的同心度，提高了篦齿盘同心
度的测量精度。
附图说明
[0038]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0039]图1为根据本专利技术一些实施例提供的转子跳动位置结构示意图；
[0040]图2为根据本专利技术一些实施例提供的高压压气机转子单元体状态跳动测量位置示意图；
[0041]图3为根据本专利技术一些实施例提供的高压涡轮转子的结构简化示意图；
[0042]图4为根据本专利技术一些实施例提供的静子机匣的结构简化示意图；
[0043本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子盘心同心度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：测量高压压气机转子(1)前轴颈基准C的径向跳动数据R1；测量安装在高压压气机转子(1)后轴颈上的篦齿盘(3)的盘心径向跳动数据R2和篦齿盘(3)的端面跳动数据T2；将高压压气机转子(1)装配至静子机匣(4)，将高压涡轮转子(2)装配至高压压气机转子(1)，其中，高压涡轮转子(2)的前轴颈与高压压气机转子(1)的后轴颈连接；测量高压涡轮转子(2)后轴颈基准D的径向跳动数据R3；测量篦齿盘(3)的盘心径向跳动数据R2d和篦齿盘(3)的端面跳动数据T2d；以篦齿盘(3)的盘心径向跳动数据R2和篦齿盘(3)的端面跳动数据T2建立坐标系O
‑
XYZ；将基准C的径向跳动数据R1按建立坐标系过程中产生的位姿矩阵进行转换，转换到所建立的坐标系O
‑
XYZ，得到径向跳动数据R1在坐标系O
‑
XYZ下的跳动值
X
R1；以篦齿盘(3)的盘心径向跳动数据R2d和篦齿盘(3)的端面跳动数据T2d建立坐标系O
‑
UVW；将基准D的径向跳动数据R3按建立坐标系过程中产生的位姿矩阵进行转换，转换到所建立的坐标系O
‑
UVW，得到径向跳动数据R3在坐标系O
‑
UVW下的跳动值
U
R3；经验证，坐标系O
‑
XYZ与坐标系O
‑
UVW重合；将
X
R1与
U
R3连接成一条直线，直线与坐标系O
‑
UVW的UV面具有第一交点，第一交点与坐标系O
‑
UVW的原点的距离即为同心度辐值；或者，直线与坐标系O
‑
XYZ的XY面具有第二交点，第二交点与坐标系O
‑
XYZ的点的距离即为同心度辐值；同心度偏角为第一交点与坐标系O
‑
UVW中的U轴的夹角再加180
°
；或者，同心度偏角为第二交点与坐标系O
‑
XYZ中的X轴的夹角再加180
°
。2.如权利要求1所述的转子盘心同心度测量方法，其特征在于，建立坐标系O
‑
XYZ的方法包括：采用最小二乘法对篦齿盘(3)的盘心径向跳动数据R2进行拟合，拟合出的圆心为...

【专利技术属性】
技术研发人员：范明争，贺艳均，邱锋，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：